专利名称：节电霓虹灯电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型的霓虹灯电源。
目前使用的霓虹灯电源是用工频变压器将200v交流电升压到12-15kv，整个变压器用沥青封装在外壳内。每个变压器能点燃约10m长的灯管，耗电量为450w。灯头内电极受强离子轰击，灯头温度很高，灯管易损坏。管内电流不能调节，发光效率低、耗电量大。
本发明的目的是设计一种耗电量少、体积小、重量轻，并且能延长灯管使用寿命的高频高压霓虹灯电源。
本发明是通过以下方式实现的，它包括有用环氧树脂或沥青封装的外壳，特别是还包括有由振荡器、升压变压器组成的振荡升压电路，振荡升压电路的输出为高频高压。高频高压的频率为1-100kc，电压为12-15kv。而频率以15±5kc综合效益更显著，即节电效果突出，造价低，稳定可靠，不干扰其它电器。
振荡升压电路的供电方式可采用交流或直流供电，即可以用交流电整流供电，也可以用蓄电池、太阳能电池供电，直流电压从3v-300v均可，只要输出变压器选择合适的匝数比均能达到目的。
振荡器可以采用各种形式的成熟的振荡线路，根据需要可以增加推动级及输出级。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述
图1a为由变形间歇振荡器组成的振荡升压电路原理图。
图1b为图1a的电源电路原理图。
图2为由推挽自激振荡器组成的振荡升压电路原理图。
图3为由锯齿波发生器组成的振荡升压电路原理图。
图4为由晶体管互补自激振荡器组成的振荡升压电路原理图。
图5为由开关电源组成的振荡升压电路原理图。
实施例1〔见图1a、图1b〕图1a与图1b为本发明的最佳实施例。在图1a中，由BG1、L1、C1、C2组成振荡级，R1为偏流电阻，R3为本级负载，本级输出直接耦合到由BG2、B1组成的推动级。推动级输出经变压器B1耦合到由BG3、B2组成的输出级。BG3工作在开关状态，D1起阻尼作用，C3吸收BG3截止时B2初级产生的尖峰脉冲。B2是升压变压器，它将振荡电压升到12-15kv。
调整L1使振荡频率为15kc，在满足霓虹灯亮度的条件下，调整R1及改变L4、L5的匝数比，整机电流愈小，节电效果愈明显。
在图1b中，B3为电源变压器，D2×4为桥式整流，BG4起限流作用，调R5使BG4最大输出电流小于2A。
在图1a、1b中、ND为霓虹灯，C1为0.01μF，C2为0.068μF，C3为0.022μF，BG1为3CG21B，BG2为3DG12B，BG3为3DD15C，L1、B1、L5可分别用14吋黑白电视机的行振荡线卷，行推动变压器，和高压包，也可自制。L4用φ0.96mm的漆包线绕22匝。
为了使霓虹灯有节凑的闪耀，可在BG2的基极，及电源的负端处外接继电器触点，达到自动控制的目的。BG2基极缘囟搪罚藓斓葡穑耸闭缌髦挥惺父鰉A。
若是大型霓虹灯，B3可按霓虹灯总耗电量设计一个功率大的变压器，D2用大容量二极管，BG4可不用，供给所有的图1a电路，使效率更高。
实施例2(见图2)图2是一个典型的推挽自激振荡器，B4为升压变压器，L7为反馈线卷，调W1可改变输出功率。其输出为矩形波。
图中，BG5、BG6为3DD15C，C7为0.1μF，W1为1kΩ，R6为200Ω，L6用φ1.0mm漆包线绕2×36匝，L7用φ0.31mm漆包线绕2×18匝，L8用φ0.09mm漆包线绕8000匝。
实施例3(见图3)在图3中，单结晶体管BG7，与R8、W2、C12等组成锯齿波发生器，其输出经BG8、BG9放大，由升压变压器B5输出给霓虹灯ND.D4为阻尼管，C13吸收BG9截止时B5初级产生的尖峰脉冲。
图中DW1稳压在18-22v。L9、L10，C8、C9起防止振荡电流通过电源线向外传输。
L11用φ0.9mm漆包线绕150匝，L12用φ0.09mm漆包线绕4700匝。BG7为BT35，BG8为3DG12，BG9为3DD15F，R8为10KΩ，R9为330Ω，R10为150Ω，W2为100KΩ，C12为0.047μF，L9、L10为8.2mH，C8、C9为0.01μF/400v。
实施例4(见图4)在图4中，由BG10、BG11、C15组成电容反馈晶体管互补自激振荡电路，B8为升压变压器，C15为反馈电容。本电路适用于电压较低，灯管较短的场合，其耗电量低，易起振。特别适用于电池供电。
图中，BG10为3A×81C，BG11为3DD15C，R14为22KΩ，W3为100KΩ，C15为0.047μF，L15用φ0.9mm漆包线绕120匝，L16用φ0.09mm漆包线7000匝，电源电压3-12v，输出电压3-5kv。
实施例5(见图5)在图5中，BG12为电源开关管，R18为BG12的偏置电阻，R16、DW2为限流环，L19为反馈线卷，B9为升压变压器。其工作过程如下当BG12电流增加时，由于L19的正反馈作用，使BG12迅速饱和，电流达到最大值，此时L19上的电势下降，又促使BG12迅速截止，从而形成振荡，由B9升压输出电压为12-15kv，频率为12kc的高频高压。
此电路输出功率可达20W，效率达70%以上，BG12要求BVceo＞800v。
图中BG12为3DD15F，R16为10Ω/2w，DW2为2cw53，D8为1N4004，L17为8.2mH，C16为0.1μF/400F，R15为100Ω/5W，D7×4为1N4005，L19用φ0.33mm漆包线绕7匝，L18用φ0.9mm漆包线绕120匝，L20用φ0.09mm漆包线绕5000匝。
本发明的优点是节电效果显著，与工频高压电源相比平均每米灯管耗电量节电90%以上。若采用一个功率大的电源变压器降压、整流，节电效果更为突出。其节电原因是工频高压霓虹灯管内导电主要靠离子导电，在强电场作用下管内气体产生雪崩式电离，一旦导通电流导流就达约20mA( 2mm的灯管)。而高频高压电源灯管内气体在高频电场作用下被激发产生辉光放电，管内电流只有1-2mA。另外高频高压电源的灯管内灯头热损小，而工频高压电源灯管内灯头受强离子轰击而产生较大的热损，每10m灯管的灯头热损就达36W。
高频高压电源灯管内电流容易调节。虽然亮度稍有降低，但不失去引人注目的效果，因为霓虹灯不是照明。因此使得相反颜色的光线柔和色颜鲜艳，相近颜色的光分辨的更清楚。
能延长灯管的使用寿命，工频高压灯管损坏的原因主要是灯头电极受强离子轰击，铜电极大量蒸发到灯管内壁，并与玻璃牢固的结合，铜比玻璃的膨胀系数大的多，在灯头温度变化很大的情况下，使灯头胀裂而漏气。新型电源电流很小，灯头温度很低，不会产生上述现象，因此灯管寿命长。
容易实现程序控制，字型变化多样，即美观又省电。
同时新型电源还具有体积小、重量轻、成本低的优点。
权利要求
1.一种节电霓虹灯电源，它包括有用环氧树脂或沥青封装的外壳，其特征在于它还包括由振荡器、升压变压器组成的振荡升压电路，其振荡升压电路的输出为高频高压。
2.根据权利要求1所述的霓虹灯电源，其特征在于振荡升压电路输出的高频高压的频率为1-100kc，电压为12-15kv。
3.根据权利要求2所述的霓虹灯电源，其特征在于高频高压的频率最好为15±5kc。
4.根据权利要求1所述的霓虹灯电源，其特征在于振荡升压电路的供电方式可采用交流或直流供电。
5.根据权利要求1所述的霓虹灯电源，其特征在于振荡器可采用各种形式的振荡线路，根据需要可以增加推动级及输出级。
全文摘要
一种新型的节电霓虹灯电源，它是由振荡器、升压变压器组成的振荡升压电路产生的高频高压来作为霓虹灯的电源。这种新型电源的优点是具有显著的节电效果，与原有的工频高压电源相比较节电达90％以上。同时还具有延长灯管使用寿命，容易实现程序控制，以及体积小、重量轻、成本低等优点。
文档编号H05B41/24GK1034653SQ88100459
公开日1989年8月9日 申请日期1988年1月28日 优先权日1988年1月28日
发明者张进锁 申请人:张进锁